DE68914341T2 - Tester. - Google Patents

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Abstract

Modified apparatus for testing the adhesive strength of the bond between the liner and medium in corrugated paperboard in which a clamp is used having a plate 24 abutting one liner and fingers or prongs 21 holding the medium and liner against the plate 24. The bond between the medium and the other liner is measured by applying a force to a strip bonded to the other liner and measuring the applied force which results in failure of the bond. The sample preparation required is simplified with this design which avoids the use of hooks penetrating the sample.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Prüfen von Fehlern an Materialien und insbesondere an Wellpappe.The invention relates to methods for testing defects in materials and in particular in corrugated cardboard.

Ein besonderer Aspekt der Qualitätskontrolle von Wellpappe ist die Qualität der Klebstoffbindung zwischen den Auflagen und dem Material, insbesondere von deren Wasserbeständigkeit.A special aspect of the quality control of corrugated cardboard is the quality of the adhesive bond between the supports and the material, especially its water resistance.

Bisher werden drei Prüfverfahren angewandt. Die Standardprüfung ist eine subjektive Prüfung unter Eintauchen der Probe in Wasser, wonach anschließend die Auflagen vom Material manuell abgelöst und eine visuelle Ermittlung auf Faserrisse durchgeführt wird. Die Abwesenheit von Faserrissen spricht für eine schlechte Beständigkeit des Klebstoffs gegenüber einer Wassereinwirkung. Das FEFCO-Verfahren Nr. 9 beinhaltet das Eintauchen eines Pappestücks in Wasser, wobei eine bestimmte Anzahl an Klebstoffbindungen der Belastung durch ein hängendes Gewicht (entweder 250 oder 350 g) ausgesetzt wird. Die Anzahl der Stunden, für die die Bindung der Belastung widersteht, wird bestimmt.Three test methods are currently used. The standard test is a subjective test by immersing the sample in water, after which the supports are manually removed from the material and a visual inspection for fibre tears is carried out. The absence of fibre tears indicates poor resistance of the adhesive to water exposure. FEFCO method No. 9 involves immersing a piece of cardboard in water, subjecting a specified number of adhesive bonds to the load of a hanging weight (either 250 or 350 g). The number of hours for which the bond withstands the load is determined.

Ein weiteres, objektiveres Verfahren ist im Australischen Patent 581 511 beschrieben. Dieses Patent beschreibt eine Technik zur Herstellung einer Probe von Wellpappe durch Isolieren eines Abschnitts der äußeren Auflage und der Entfernung eines Teils der Auflage, um ein am Material befestigtes Stück zu isolieren. Ein Loch oder Schlitz wird in einem anderen Abschnitt der Pappe angebracht, und ein Kunststoffstreifen wird durch Schmelzkleben an den zu testenden Abschnitt der Auflage aufgebracht.Another, more objective method is described in Australian Patent 581,511. This patent describes a technique for preparing a sample of corrugated cardboard by isolating a section of the outer ply and removing part of the ply to isolate a piece attached to the material. A hole or slit is made in another section of the cardboard and a strip of plastic is melt bonded to the section of the ply to be tested.

Haken werden in einem Loch im Kunststoffstreifen und der Pappe angebracht. Die Prüfvorrichtung umfaßt eine Balkenwaage mit einer Wassersammelvorrichtung an einem Balken und der Probe am anderen. Der Plastikstreifen wird mit der Balkenwaage verbunden, während die Pappeprobe an der Arbeitsfläche befestigt wird. Wasser wird in steigenden Mengen zur Sammelvorrichtung gegeben, bis die feuchte Probe nicht mehr standhält und die Auflage vom Material abgelöst wird. Ziel dieses Verfahrens ist es, eine in konstanter Weise ansteigende Kraft parallel zu den Klebstofflinien der Probe anzulegen.Hooks are placed in a hole in the plastic strip and the cardboard. The test device comprises a beam balance with a water collecting device on one beam and the sample on the other. The plastic strip is connected to the beam balance while the cardboard sample is attached to the work surface. Water is added to the collecting device in increasing amounts until the wet sample can no longer withstand and the support is detached from the material. The aim of this The procedure involves applying a constantly increasing force parallel to the adhesive lines of the sample.

Bei diesem Test handelt es sich zwar um das erste Verfahren zur Erzielung von quantitativen Ergebnissen, jedoch treten dabei immer noch eine Reihe von Schwierigkeiten auf. Die Vorrichtung ist plump und schwierig zu steuern und muß von einer Bedienungsperson bedient werden. Die Probenvorbereitung ist aufwendig und muß sorgfältig durchgeführt werden, um eine Schädigung des Materials zu vermeiden. Ferner neigt die feuchte Probe zum Reißen am Loch im zweiten Abschnitt. Außerdem tritt dann, wenn die Klebstoffbindung der zu prüfenden Seite deutlich fester als die Klebstoffbindung auf der anderen Seite der Probe ist, eher ein Ausfall an der schwächeren Seite als an der zu prüfenden Seite auf.Although this test is the first method to obtain quantitative results, it still presents a number of difficulties. The device is clumsy and difficult to control and must be operated by an operator. Sample preparation is laborious and must be carried out carefully to avoid damaging the material. Furthermore, the wet sample is prone to tearing at the hole in the second section. In addition, if the adhesive bond on the side being tested is significantly stronger than the adhesive bond on the other side of the sample, failure is more likely to occur on the weaker side than on the side being tested.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu überwinden.The aim of the invention is to overcome these difficulties.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Einspannvorrichtung bereit, die eine zu testende Klebstoffbindung zwischen einer Auflage und dem Material ermöglicht, während das Material und die andere Auflage festgehalten werden. Dieses Verfahren bewirkt eine spezifische Belastung der zu testenden Klebstoffbindung und vermeidet die Schwierigkeit, daß es lediglich zu einem Versagen der Probe an ihrer schwächsten Stelle kommt.The present invention provides a jig that allows an adhesive bond to be tested between one pad and the material while holding the material and the other pad in place. This method imposes a specific load on the adhesive bond to be tested and avoids the difficulty of only causing the sample to fail at its weakest point.

Insbesondere wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Messen der Festigkeit der Klebstoffbindung zwischen einem Wellpappematerial (16) und einer Kartonauflage bereitgestellt, wobei die Vorrichtung eine Belastungsmeßeinrichtung, eine Belastungsanbringeinrichtung und eine Einrichtung zum Einspannen einer Wellpappeprobe zwischen der Belastungsmeßeinrichtung und der Belastungsanbringeinrichtung umfaßt, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Probe durch Verbinden eines starren Streifens mit der Auflage vorbereitet ist, wobei die Belastungsanbringeinrichtung dazu befähigt ist, eine Kraft auf den Streifen in paralleler Richtung zur Klebstoffbindung zwischen dem gewellten Material und der Auflage anzulegen, wobei die Vorrichtung ferner eine mit der Belastungsmeßeinrichtung verbundene Greifeinrichtung umfaßt, die eine Platte und eine Mehrzahl von Zinken aufweist, die in die Kuppen der Wellpappe passen, so daß die Greife inrichtung das gewellte Material ergreift.In particular, according to the invention there is provided an apparatus for measuring the strength of the adhesive bond between a corrugated board material (16) and a board support, the apparatus comprising a load measuring device, a load applying device and a device for clamping a corrugated board sample between the load measuring device and the load applying device, the apparatus being characterized in that the sample is prepared by bonding a rigid strip to the support, the load applying device being capable of applying a force to the strip in a direction parallel to the adhesive bond between the corrugated material and the support, the apparatus further comprising a gripping device connected to the load measuring device and having a plate and a plurality of prongs, which fit into the tops of the corrugated cardboard so that the gripping device grasps the corrugated material.

Eine zu testende Wellpappeprobe wird sorgfältig geschnitten und die der zu testenden Klebstoffbindung benachbarte Auflage wird mit einem Kunststoffstreifen verbunden.A corrugated board sample to be tested is carefully cut and the layer adjacent to the adhesive bond to be tested is connected with a plastic strip.

Die Auflage und das Material auf der der zu testenden Klebstoffbindung gegenüberliegenden Seite werden fest mit einer Einspannanordnung am Testinstrument befestigt. Die bevorzugte Form der Einspannvorrichtung umfaßt einen Körperabschnitt, von dem eine Reihe von Zinken vorstehen, die in die Wellen des gewellten Materials in der geeigneten Wellenteilung passen, und eine auf die andere Seite der Auflage aufgelegte Druckplatte, wobei die Druckplatte mit dem Körperabschnitt verbunden ist. Die Druckplatte ist einstellbar, um die Auflage und die nicht zu testende Klebstoffbindung zwischen den Zinken und der Druckplatte einzuspannen.The pad and the material on the opposite side of the adhesive bond to be tested are securely attached to the test instrument by a clamping arrangement. The preferred form of clamping device comprises a body portion from which protrude a series of prongs which fit into the corrugations of the corrugated material at the appropriate corrugation pitch, and a pressure plate placed on the other side of the pad, the pressure plate being connected to the body portion. The pressure plate is adjustable to clamp the pad and the adhesive bond not to be tested between the prongs and the pressure plate.

Der Klebstoffstreifen wird sodann an einer vorstehenden Zunge am Testinstrument befestigt. Dieser Streifen wird vorzugsweise mit der Belastungsanbringeinrichtung verbunden, während die Greifeinrichtung für das Material mit einer Belastungszelle als Teil der Belastungsmeßeinrichtung verbunden wird.The adhesive strip is then attached to a protruding tab on the test instrument. This strip is preferably connected to the load application device, while the material gripping device is connected to a load cell as part of the load measuring device.

Diese Anordnung bringt es mit sich, daß eine kleine Probe aus der zu testenden Pappe ausgeschnitten wird und keine weitere Vorbereitung erforderlich ist. Die Probe wird in wirksamer Weise gestrafft, indem man eine Auflage und das daran gebundene Material festhält und auf die andere Auflage eine Scherkraf t einwirken läßt.This arrangement entails that a small sample is cut out of the cardboard to be tested and no further preparation is required. The sample is effectively tightened by holding one pad and the material bound to it and applying a shear force to the other pad.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Testvorrichtung bereitgestellt, die folgendes umfaßt:According to a further aspect of the invention, a test device is provided comprising:

1) eine Belastungszelle, an der eine Probeneinspanneinrichtung gemäß den vorstehenden Ausführungen befestigt ist, der gegenüber sich befindet1) a load cell to which a sample clamping device as described above is attached, opposite which is

2) eine zweite Probeneinspannvorrichtung, die an einer Einrichtung zur progressiven Steigerung der Kraft auf die zu testende Klebstoffbindung über den Kunststoffstreifen befestigt ist, wobei die bevorzugte Ausführungsform in einem vorstehenden Ansatz oder einer weiteren Einspannanordnung, die am Kunststoffstreifen befestigt ist, besteht;2) a second sample clamping device attached to a device for progressively increasing the force on the adhesive bond to be tested over the plastic strip, the preferred embodiment being in a preceding lug or another clamping arrangement attached to the plastic strip;

3) eine Steuereinrichtung zur Steuerung der mittels dieser Einrichtung auf die Probe ausgeübten Kraft; und3) a control device for controlling the force exerted on the sample by this device; and

4) eine Meß- und Anzeigeeinrichtung zum Messen der Kraft, bei der eine Verschiebung und ein Ausfall der Probe stattfindet, sowie zum Anzeigen dieser Kraft.4) a measuring and display device for measuring the force at which displacement and failure of the sample occurs, and for displaying this force.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Testvorrichtung der Erfindung ist.A preferred embodiment of the invention is described below, wherein Fig. 1 is a schematic representation of a test device of the invention.

Fig. 2 ist ein Grundriß dieser Vorrichtung und Fig. 3 eine Seitenansicht von Fig. 2 und Fig. 4A eine detaillierte Ansicht der Einspanneinrichtung gemäß Fig. 3. Fig. 4B ist eine Seitenansicht der vorbereiteten Probe.Fig. 2 is a plan view of this apparatus and Fig. 3 is a side view of Fig. 2 and Fig. 4A is a detailed view of the clamping device according to Fig. 3. Fig. 4B is a side view of the prepared sample.

Die Vorrichtung umfaßt einen Körperabschnitt 5, auf dem eine Belastungszelle 6 angebacht ist, an der eine Einspanneinrichtung 7 befestigt ist. Am anderen Ende ist die Belastungsanbringeinrichtung 9 angebracht, an der die vorstehende Zunge 10 befestigt ist.The device comprises a body portion 5 on which is mounted a load cell 6 to which is attached a clamping device 7. At the other end is mounted the load attachment device 9 to which the projecting tongue 10 is attached.

Die Probe 8 wird zwischen der Einspanneinrichtung 7 und der vorstehenden Zunge 10 gehalten. Die Steuereinrichtung 11 beinhaltet einen Mikroprozessor und ein Programm zur Gewährleistung von:The sample 8 is held between the clamping device 7 and the protruding tongue 10. The control device 11 includes a microprocessor and a program to ensure:

(i) Kraftmessung und Steuerung;(i) force measurement and control;

(ii) Nachweis des Versagens der Probe;(ii) evidence of sample failure;

(iii) Eingabe der Scherrate;(iii) input of the shear rate;

(iv) Anzeigefunktionen;(iv) display functions;

(v) eine Eichroutine;(v) a calibration routine;

(vi) statistische Verarbeitung der Ergebnisse.(vi) statistical processing of the results.

Die Probe 8, die am besten in Fig. 4B ersichtlich ist, umfaßt die Deckauflage 15, das Material 16 und die Bodenauflage 17. Die Auflage 15 ist vorzugsweise mit einem doppelseitigen Klebeband mit einem Kunststoffstreifen 18 verbunden. Ein Loch im Kunststoffstreifen 18 dient zum Einrasten des vorstehenden Ansatzes an der Zunge 10.Sample 8, best seen in Figure 4B, includes top cover 15, material 16 and bottom cover 17. Cover 15 is preferably bonded to a plastic strip 18 with double-sided adhesive tape. A hole in plastic strip 18 serves to engage the protruding tab on tongue 10.

Die Einspannvorrichtung 7, die am besten in Fig. 4A ersichtlich ist, umfaßt einen Körperabschnitt 20, einen Satz von Zinken 21, die am Material 16 anliegen. Die Zinken 21 sind mit dem Körperabschnitt 20 mit Schrauben 22 befestigt. Die Platte 24 stößt an der Außenfläche der Auflage 17 an, so daß die Auflage 17 und das Material 16 zwischen der Platte 24 und den Zinken 21 gehalten werden. Die Platte 24 wird von einer Schraubwinde 25 gehalten, die im Körperabschnitt 20 in einem Gewinde beweglich ist. Die Schraubwinde 25 mit der verbundenen Feder 26 gewährleistet, daß die Platte 24 fest gegen die Auflage 17 drückt. Die Auflageplatte 23, die Bestandteil des Körperabschnitts 20 der Einspannvorrichtung 7 ist, ist um Zinken 21 angeordnet, um jegliche Bewegung des Materials 16 und der unteren Auflage 17 zu verhindern.The clamping device 7, which is best seen in Fig. 4A, comprises a body portion 20, a set of prongs 21 which bear against the material 16. The prongs 21 are secured to the body portion 20 by screws 22. The plate 24 abuts the outer surface of the support 17 so that the support 17 and the material 16 are held between the plate 24 and the prongs 21. The plate 24 is held by a screw jack 25 which is movable in a thread in the body portion 20. The screw jack 25 with the associated spring 26 ensures that the plate 24 presses firmly against the support 17. The support plate 23, which is part of the body portion 20 of the clamping device 7, is arranged around prongs 21 to prevent any movement of the material 16 and the lower support 17.

Durch Vermeidung von Haken unter Verwendung der Einspannvorrichtung 7 wird nicht nur ein Reißen der Probe verhindert, sondern es wird auch eine bessere Ausrichtung der Probe ermöglicht, so daß eine Scherkraft parallel zu den Wellen und den Haftungslinien zwischen dem Material und der Auflage angelegt wird.By avoiding hooks using the clamping device 7, not only is tearing of the sample prevented, but it also allows for better alignment of the sample so that a shear force is applied parallel to the waves and the adhesion lines between the material and the support.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die Vorrichtung und der Probenhalter eine einfache und wirksame Einrichtung zum Messen der Naßfestigkeit von Klebstoffbindungen in Wellpappe bereitstellen.From the foregoing, it can be seen that the device and sample holder provide a simple and effective means for measuring the wet strength of adhesive bonds in corrugated cardboard.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Messen der Festigkeit der Klebstoffbindung zwischen einem Wellpappematerial (16) und einer Kartonauflage (15), wobei die Vorrichtung eine Belastungsmeßeinrichtung, eine Belastungsanbringeinrichtung (9) und eine Einrichtung (7) zum Einspannen einer Wellpappeprobe zwischen der Belastungsmeßeinrichtung und der Belastungsaufbringeinrichtung umfaßt, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Probe durch Verbinden eines starren Streifens (18) mit der Auflage (15) vorbereitet wird, wobei die Belastungsaufbringeinrichtung (9) dazu befähigt ist, eine Kraft auf den Streifen in paralleler Richtung zur Klebstoffbindung zwischen dem gewellten Material und der Auflage anzulegen, wobei die Vorrichtung ferner eine mit der Belastungsmeßeinrichtung verbundene Greifeinrichtung umfaßt, die eine Platte (24) und eine Mehrzahl von Zinken (21) aufweist, die in die Kuppen der Wellpappe passen, so daß die Greifeinrichtung das gewellte Material ergreift.1. Apparatus for measuring the strength of the adhesive bond between a corrugated board material (16) and a cardboard support (15), the apparatus comprising a load measuring device, a load applying device (9) and a device (7) for clamping a corrugated board sample between the load measuring device and the load applying device, the apparatus being characterized in that the sample is prepared by bonding a rigid strip (18) to the support (15), the load applying device (9) being capable of applying a force to the strip in a direction parallel to the adhesive bond between the corrugated material and the support, the apparatus further comprising a gripping device connected to the load measuring device, the gripping device comprising a plate (24) and a plurality of prongs (21) which fit into the crests of the corrugated board so that the gripping device grips the corrugated material.
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